RU2267368C1 - Strip hot rolling process - Google Patents
Strip hot rolling process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267368C1 RU2267368C1 RU2004122331/02A RU2004122331A RU2267368C1 RU 2267368 C1 RU2267368 C1 RU 2267368C1 RU 2004122331/02 A RU2004122331/02 A RU 2004122331/02A RU 2004122331 A RU2004122331 A RU 2004122331A RU 2267368 C1 RU2267368 C1 RU 2267368C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolled
- rolling
- strip
- tin
- heat treatment
- Prior art date
Links
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 34
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 12
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 4
- -1 aluminum nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 1
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных полос.The invention relates to rolling production and can be used in the production of wide hot-rolled strips.
Известен способ горячей прокатки полос, включающий горячую прокатку полос на широкополосном стане с межклетевым охлаждением и охлаждением полос водой на отводящем рольганге перед последующей смоткой в рулон (см., например. Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн.2. Справочник: Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. М.: Металлургия, 1991. - С.542., Пат. РФ №2037536, БИ №17, 1995).A known method of hot rolling of strips, including hot rolling of strips on a broadband mill with intercell cooling and cooling of the strips with water on the discharge roller table before subsequent winding into a roll (see, for example. Rolling production technology. In 2 books. Book 2. Reference: Benyakovsky M.A., Epiphany K.N., Vitkin A.I. et al. M.: Metallurgy, 1991. - P. 542., Pat. Of the Russian Federation No. 2037536, BI No. 17, 1995).
Недостатками известных способов является сложность обеспечения требуемого уровня механических свойств горячекатаных полос при максимальной производительности широкополосного стана горячей прокатки.The disadvantages of the known methods is the difficulty of ensuring the required level of mechanical properties of the hot-rolled strips at the maximum performance of the broadband hot rolling mill.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства горячекатаных полос, включающий прокатку в черновой и чистовой непрерывной группах клетей, охлаждение полосы водой на отводящем рольганге с последующей смоткой в рулон. При этом при смотке полосы на моталку устанавливают заправочную скорость не более 690 м/мин, причем температуру смотки в зависимости от марки стали задают в диапазоне 580-650°С (см. Патент РФ №2223833, БИ №5, 2004).The closest analogue to the claimed object is a method for the production of hot-rolled strips, including rolling in roughing and finishing continuous groups of stands, cooling the strip with water on the discharge roller table, followed by winding into a roll. At the same time, when winding the strip on the winder, the filling speed is set to not more than 690 m / min, and the winding temperature, depending on the steel grade, is set in the range 580-650 ° C (see RF Patent No. 2223833, BI No. 5, 2004).
Недостаток известного способа заключается в отсутствии регламентации температурно-скоростных параметров прокатки и охлаждения проката, а следовательно, невозможности поддержания заданного уровня свойств проката при максимальной производительности широкополосного стана, что особенно актуально при производстве горячекатаного подката "двойной ширины" для дальнейшей его переработки в жесть.The disadvantage of this method is the lack of regulation of temperature and speed parameters of rolling and cooling, and, therefore, the inability to maintain a given level of rental properties at maximum productivity of a broadband mill, which is especially important in the production of hot rolled "double width" rolling for further processing into tin.
Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является обеспечение необходимых свойств горячекатаного подката "двойной ширины", полученного из непрерывно литого сляба, раскисленного алюминием, предназначенного для дальнейшей переработки его в жесть после роспуска подката пополам, при максимально возможной производительности широкополосного стана горячей прокатки путем регламентации температурно-скоростных параметров горячей прокатки в чистовой группе клетей стана, охлаждения и смотки горячей полосы в рулон в зависимости от конечной толщины и вида термической обработки подката при последующей переработке его в жесть.The technical problem solved by the claimed invention is to provide the necessary properties of a hot-rolled "double width" rolled strip obtained from a continuously cast slab, deoxidized by aluminum, intended for further processing into tin after dissolving the strip in half, at the maximum possible performance of a broadband hot rolling mill by regulating the temperature -speed parameters of hot rolling in the finishing group of the mill stands, cooling and winding of the hot strip into a roll, depending from the final thickness and type of heat treatment of the rolled product during its subsequent processing into tin.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе производства горячекатаных полос преимущественно подката толщиной 2-2,5 мм "двойной ширины" для последующего изготовления жести, включающем нагрев сляба под горячую прокатку, прокатку в черновой и чистовой непрерывной группах клетей, охлаждение полосы водой сверху и снизу секциями душирующего устройства на отводящем рольганге с последующей смоткой в рулон, согласно изобретению прокатку в клетях чистовой группы стана ведут с суммарным относительным обжатием 92-95% при одновременной регламентации величины суммарного относительного обжатия в двух последних проходах чистовой группы стана при температуре конца прокатки в диапазоне 870-900°С, после чего осуществляют дифференцированное охлаждение проката на отводящем рольганге с задержкой подачи воды на полосу, при этом температуру металла перед смоткой полос устанавливают в диапазоне 660-690°С для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в колпаковых печах, в диапазоне 710-740°С для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в агрегатах непрерывного отжига, причем намотку переднего конца полос на барабан моталки осуществляют на заправочной скорости в диапазоне 510-570 м/мин с последующим ускорением не более 0,02 м/с2, причем прирост скорости в зависимости от конечной толщины подката составляет 9-12 м/мин на каждые 0,1 мм толщины подката. Кроме того, регламентированное суммарное относительное обжатие в двух последних проходах чистовой группы стана в зависимости от конечной толщины горячекатаного подката составляет 36-52% для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в агрегатах непрерывного отжига, 29-45% - для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в колпаковых печах, причем при дифференцированном охлаждении проката на отводящем рольганге задержка подачи воды на полосу для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в колпаковых печах составляет 2,5-3 секунды, а для подката с последующей его переработкой в жесть с агрегатах непрерывного отжига составляет 4-4,5 секунды, при этом соотношение расхода подаваемой на поверхность горячекатаной полосы охлаждающей воды снизу над расходом воды, подаваемой сверху, устанавливают 2-2,5:1.The problem is solved in that in the known method for the production of hot-rolled strips, predominantly 2–2.5 mm thick “double-width” rolled strips for the subsequent manufacture of tin, including heating a slab for hot rolling, rolling in a rough and fair continuous groups of stands, cooling the strip with water from above and from below by sections of a choking device on the discharge roller table, followed by winding into a roll, according to the invention, rolling in the stands of the finishing group of the mill is carried out with a total relative compression of 92-95% while the regulation of the total relative compression in the last two passes of the finishing group of the mill at a temperature of rolling end in the range of 870-900 ° C, after which the rolled products are differentially cooled on the discharge roller table with a delay in the water supply to the strip, while the metal temperature before winding the strips is set in the range 660-690 ° C for tackle with its subsequent processing into tin with its heat treatment in bell furnaces, in the range of 710-740 ° C for tackle with its subsequent processing into tin with heat treatment e in units of continuous annealing, wherein the front end of the winding of strips on the drum winder is carried out at a gas rate in the range 510-570 m / min, followed by an acceleration of 0.02 m / s 2, wherein the increase in speed depending on the final rolled thickness is 9 -12 m / min for every 0.1 mm of the thickness of the tackle. In addition, the regulated total relative compression in the last two passes of the finishing group of the mill, depending on the final thickness of the hot-rolled strip, is 36-52% for the strip with its subsequent processing into tin with heat treatment in continuous annealing units, 29-45% for the strip with its subsequent processing into tin with its heat treatment in bell furnaces, and with differentiated cooling of the rolled products on the discharge roller table, the delay in the supply of water to the strip for rolling, with its subsequent processing into a gesture with heat treatment in bell-type furnaces is 2.5-3 seconds, and for tackle with its subsequent processing into tin with continuous annealing units it is 4-4.5 seconds, while the ratio of the flow rate of the cooling water supplied to the surface of the hot-rolled strip below the water flow rate fed from above set 2-2.5: 1.
Отличительный признак, характеризующий суммарное относительное обжатие 92-96% при прокатке в чистовой группе широкополосного стана, известен (см., например, Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн.2. Справочник: Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. М.: Металлургия, 1991. - С.591). Однако в известных технических решениях не обнаружено при этом одновременной регламентации величины суммарного относительного обжатия в двух последних проходах чистовой группы стана при температуре конца прокатки в диапазоне 870-900°С. В предлагаемом изобретении такая совокупность признаков направлена на возможность обеспечения в горячекатаном подкате "двойной ширины", предназначенном для дальнейшей переработки его в жесть, требуемого уровня механических свойств, а именно твердость подката (HRB) должна находиться в диапазоне 50-64 единицы, чтобы обеспечить технологическую возможность изготовления качественной жести. Для получения требуемого интервала температуры конца прокатки (ТКП) при получении подката толщиной 2-2,5 мм раскат перед чистовой группой клетей стана должен иметь толщину 30-40 мм. Именно этот диапазон толщин и определяет уровень суммарного относительного обжатия в чистовой группе клетей стана (92-95%).A distinctive feature characterizing the total relative compression of 92-96% when rolling in the finishing group of a broadband mill is known (see, for example, Rolling production technology. In 2 books. Book 2. Reference: Benyakovsky MA, Epiphany K .N., Vitkin A.I. et al. M.: Metallurgy, 1991.- P.591). However, in the known technical solutions, no simultaneous regulation of the total relative compression in the last two passes of the mill finishing group was found at a temperature of rolling end in the range of 870-900 ° C. In the present invention, such a combination of features is aimed at the possibility of providing a “double width” hot rolled strip intended for further processing into tin, the required level of mechanical properties, namely, the hardness of the rolled (HRB) should be in the range of 50-64 units to provide technological the possibility of manufacturing high-quality tin. To obtain the required temperature range of the end of rolling (TKP) upon receipt of the rolled stock with a thickness of 2-2.5 mm, the roll before the finishing group of the mill stands should have a thickness of 30-40 mm. It is this range of thicknesses that determines the level of total relative compression in the finishing group of mill stands (92-95%).
При указанном химическом составе стали (подкат предназначен преимущественно для дальнейшей переработки его в жесть) решающее значение на формирование микроструктуры горячекатаных полос оказывают следующие факторы:With the indicated chemical composition of steel (the tackle is intended primarily for further processing it into tin), the following factors have a decisive influence on the formation of the microstructure of hot-rolled strips:
- величина зерна аустенита и температура конца прокатки (ТКП);- the magnitude of the austenite grain and the temperature of the end of rolling (TPC);
- температура полосы на момент их душирования (управляется задержкой подачи воды на полосу) и скорость охлаждения перед смоткой (управляется скоростными параметрами намотки);- the temperature of the strip at the time of choking (it is controlled by the delay in water supply to the strip) and the cooling rate before winding (it is controlled by the speed parameters of the winding);
- температура полос при их смотке в рулон.- the temperature of the strips when they are coiled.
Конечная величина зерна феррита зависит от величины зерна аустенита, образовавшегося на момент окончания горячей прокатки, при этом конечное зерно феррита тем мельче, чем меньше величина аустенитного зерна. В свою очередь, аустенитное зерно уменьшается с увеличением суммарной деформации, скорости прокатки и сокращением времени пауз между отдельными обжатиями. Величина и форма аустенитного зерна зависят от скорости рекристаллизации при прокатке, которая, в свою очередь, зависит от суммарной деформации в чистовой группе клетей стана, а также от скорости, температуры полосы и величины обжатия ее в последних двух проходах клети стана вследствие окончательного формирования величины зерна в однофазной области кристаллизации стали. Для этого температуру конца прокатки необходимо принимать равной 870-900°С (для обеспечения формирования микроструктуры в однофазной (аустенитной) области кристаллизации стали). Из этих условий выбрана в заявляемом способе температура конца прокатки, так как именно в указанном интервале обеспечивается получение требуемой микроструктуры, а следовательно, необходимый диапазон твердости подката (50-64 единицы по HRB) для переработки его в жесть.The final grain size of ferrite depends on the grain size of austenite formed at the time of the end of hot rolling, while the final grain of ferrite is smaller, the smaller the size of the austenitic grain. In turn, austenitic grain decreases with an increase in the total deformation, rolling speed and a reduction in the pause time between individual reductions. The size and shape of austenitic grain depends on the recrystallization rate during rolling, which, in turn, depends on the total deformation in the finishing group of the mill stands, as well as on the speed, temperature of the strip and the amount of compression in the last two passes of the mill stand due to the final formation of the grain size in the single-phase region of crystallization of steel. For this, the temperature of the end of rolling must be taken equal to 870-900 ° C (to ensure the formation of the microstructure in the single-phase (austenitic) region of crystallization of steel). Of these conditions, the temperature of the end of the rolling was selected in the inventive method, since it is in the indicated interval that the required microstructure is obtained, and therefore the required hardness range of the tackle (50-64 HRB units) for processing it into tin.
Кроме того, указанными обстоятельствами также определяется заявляемая величина регламентированного суммарного относительного обжатия в двух последних проходах чистовой группы стана в зависимости от конечной толщины горячекатаного подката в диапазоне 36-52% (для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в агрегатах непрерывного отжига) и 29-45% (для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в колпаковых печах). В известных технических решениях указанный признак - величина суммарного относительного обжатия в последних двух чистовых проходах стана - не обнаружен.In addition, these circumstances also determine the declared value of the regulated total relative reduction in the last two passes of the finishing group of the mill, depending on the final thickness of the hot rolled tackle in the range of 36-52% (for tackle and its subsequent processing into tin with heat treatment in continuous annealing units) and 29-45% (for tackle with its subsequent processing into tin with its heat treatment in bell-type furnaces). In known technical solutions, the indicated feature - the value of the total relative compression in the last two finishing passes of the mill - is not detected.
В заявляемом способе производства горячекатаных полос нижняя граница величины обжатия для обоих случаев (ε≈36% и 29% соответственно) выбрана из условия формирования равнобального зерна в микроструктуре подката, что будет влиять на механические свойства горячекатаного подката. Уровень верхней границы суммарного относительного обжатия в двух последних чистовых проходах стана выбран из условия формирования качественной геометрии подката. При обжатиях выше 52% и 45% соответственно в профиле поперечного сечения тонкого широкого подката образуется нарушение плоскостности и значительная разнотолщинность.In the inventive method for the production of hot-rolled strips, the lower limit of the compression value for both cases (ε≈36% and 29%, respectively) is selected from the condition for the formation of isoballic grain in the microstructure of the rolled product, which will affect the mechanical properties of the hot-rolled rolled product. The level of the upper boundary of the total relative reduction in the last two finishing passes of the mill is selected from the conditions for the formation of high-quality geometry of the tackle. With reductions above 52% and 45%, respectively, in the cross-sectional profile of a thin wide roll, a flatness violation and significant thickness variation are formed.
В заявляемом техническом решении отличительный признак, характеризующий температурный интервал смотки в зависимости от вида термообработки подката при последующей переработки его в жесть, выбран из следующего.In the claimed technical solution, the distinguishing feature characterizing the temperature interval of the winding, depending on the type of heat treatment of the tackle during its subsequent processing into tin, is selected from the following.
Душирование полосы сразу после прокатки стали с однофазной структурой приводит к равномерному распределению по границам зерен феррита мелких частиц цементита и пересыщению зерен феррита углеродом (температура начала душирования определяет размеры, форму, распределение участков цементита, характер зерен феррита). При этих условиях горячекатаный подкат имеет худшую пластичность. Поэтому необходима задержка душирования полосы за последней клетью стана. Это связано с тем, что охлаждение прокатанного металла на воздухе при температуре около 800°С ведет к небольшим образованиям перлита по границам зерен феррита, что вызывает уменьшение предела текучести, временного сопротивления, твердости и увеличение относительного удлинения. Начиная с температуры смотки 700-740°С происходит повышение предела текучести, временного сопротивления разрыву, твердости и уменьшения относительного удлинения. Это связано с особенностями формирования механических свойств стали в условиях объемноцентрированной решетки железа, а именно с окончанием полиморфных превращений γ-Fe в α-Fe.Doping of the strip immediately after rolling steel with a single-phase structure leads to a uniform distribution of fine cementite particles along the boundaries of the ferrite grains and the supersaturation of ferrite grains with carbon (the temperature of the onset of dousing determines the size, shape, distribution of cementite plots, the nature of the ferrite grains). Under these conditions, the hot rolled tackle has the worst ductility. Therefore, it is necessary to delay the scuffing of the strip behind the last mill stand. This is due to the fact that cooling the rolled metal in air at a temperature of about 800 ° C leads to small perlite formations along the ferrite grain boundaries, which causes a decrease in yield strength, tensile strength, hardness, and an increase in elongation. Starting from a winding temperature of 700-740 ° C, there is an increase in yield strength, tensile strength, hardness and a decrease in elongation. This is due to the peculiarities of the formation of the mechanical properties of steel under the conditions of a body-centered iron lattice, namely, the termination of polymorphic transformations of γ-Fe into α-Fe.
Температура смотки прокатанных полос влияет на характер включений цементита, а также на величину и форму зерна феррита. При высоких температурах (выше 740°С) происходит выделение свободного цементита в виде крупных включений и сетки, что приводит к снижению пластичности металла. При низких температурах смотки (около 600°С) в горячекатаной стали образуется мелкое зерно феррита - до 10 баллов. Большое количество мелких образований цементита с дисперсным распределением в структуре приводит к повышению твердости металла.The winding temperature of the rolled strips affects the nature of the cementite inclusions, as well as the size and shape of the ferrite grain. At high temperatures (above 740 ° C), free cementite is released in the form of large inclusions and a mesh, which leads to a decrease in the ductility of the metal. At low winding temperatures (about 600 ° C), a small grain of ferrite is formed in hot-rolled steel - up to 10 points. A large number of small formations of cementite with a dispersed distribution in the structure leads to an increase in the hardness of the metal.
По этим причинам выбран температурный порог смотки горячекатаного подката (в зависимости от вида термической обработки жести при дальнейшей переработке ее из горячекатаного подката) в интервале 660-740°С, что является оптимальным для начала ускоренного охлаждения (душирования) поверхности полосы с точки зрения формирования заданных механических свойств (например, твердости горячекатаного подката).For these reasons, the temperature threshold for the winding of hot-rolled tackle was selected (depending on the type of heat treatment of tin during its further processing from hot-rolled tackle) in the range of 660–740 ° C, which is optimal for the beginning of accelerated cooling (scenting) of the strip surface from the point of view of forming mechanical properties (for example, hardness of hot rolled steel).
Если подкат изготавливают для жести, подвергаемой термической обработке в колпаковых печах, то температура смотки его должна находиться в интервале 660-690°С. При более высокой температуре смотки подката (выше 690°С) готовая жесть будет обладать повышенной пластичностью и меньшей (менее 50 единиц HRB) твердостью. При низкой температуре смотки (менее 660°С) твердость горячекатаного подката будет более 64 единиц HRB и выкатывать жесть на высокоскоростных непрерывных станах холодной прокатки будет затруднительно.If the tackle is made for tin subjected to heat treatment in bell-type furnaces, then the temperature of its winding should be in the range of 660-690 ° C. At a higher winding temperature of the tackle (above 690 ° C), the finished sheet will have increased ductility and less (less than 50 HRB units) hardness. At a low winding temperature (less than 660 ° C), the hardness of the hot-rolled steel will be more than 64 HRB units and it will be difficult to roll tin on high-speed continuous cold rolling mills.
В случае изготовления подката, предназначенного для последующего изготовления жести, подвергающейся термической обработке в агрегатах непрерывного отжига, температуру смотки необходимо выбирать в интервале 710-740°С. Помимо указанных выше причин при меньшей (менее 710°С) температуре смотки по границам зерен образуются нитриды алюминия, которые в процессе термообработки жести в АНО приводят получению готовой жести с недопустимо высокой твердостью. При более высокой температуре (выше 740°С) в процессе смотки тонкого широкого проката образуется эллипсность рулонов из-за чрезмерно низкого предела текучести металла при этих температурах. Кроме того, в микроструктуре подката образуется крупный цементит, который в процессе переработки подката в жесть на высокоскоростных непрерывных станах холодной прокатки приводит к многочисленным порывам.In the case of the manufacture of rolled products intended for the subsequent manufacture of tin, subjected to heat treatment in continuous annealing units, the temperature of the winding must be selected in the range of 710-740 ° C. In addition to the above reasons, at a lower (less than 710 ° C) winding temperature, aluminum nitrides are formed along the grain boundaries, which during the heat treatment of tin in ANO produce finished tin with unacceptably high hardness. At a higher temperature (above 740 ° C), the ellipse of coils is formed during the winding of thin wide rolled products due to the excessively low yield stress of the metal at these temperatures. In addition, coarse cementite is formed in the microstructure of the tackle, which in the process of processing the tackle into tin on high-speed continuous cold rolling mills leads to numerous gusts.
Заявляемый температурный интервал перед смоткой горячекатаного подката в зависимости от вида термической обработки подката при дальнейшей его переработке в жесть в известных технических решениях не обнаружен.The inventive temperature range before winding the hot rolled tackle, depending on the type of heat treatment of the tackle during its further processing into tin, was not found in the known technical solutions.
Кроме того, указанные выше обстоятельства формирования цементитной структуры определили интервал задержки подачи охлаждающей воды на полосу при дифференцированном ее охлаждении на отводящем рольганге в зависимости от вида термической обработки подката при последующей его переработке в жесть в интервале 2,5-3 секунды (в случае термообработки подката в колпаковых печах при последующей его переработке в жесть) и 4-4,5 секунды (в случае термообработки подката в агрегатах непрерывного отжига). Указанный отличительный признак в известных технических решениях не обнаружен.In addition, the above-mentioned circumstances of the formation of a cementite structure determined the interval of delay in the supply of cooling water to the strip during its differentiated cooling on the discharge roller table depending on the type of heat treatment of the rolled metal during its subsequent processing into tin in the interval 2.5-3 seconds (in the case of heat treated rolled in bell furnaces during its subsequent processing into tin) and 4-4.5 seconds (in the case of heat treatment of tackle in continuous annealing units). The specified distinguishing feature in the known technical solutions is not found.
Для первого случая, когда задержка подачи охлаждающей воды составляет менее 2,5 секунд, то в подкате, движущемся по отводящему рольгангу, не успевают пройти процессы рекристаллизации, а следовательно, не будет обеспечена требуемая микроструктура и механические свойства, позволяющие перерабатывать горячекатаный подкат в жесть. При большей задержке, чем 3 секунды, в структуре образуется мало нитридов алюминия, что будет сдерживать при последующем колпаковом отжиге жести рост зерен. Это приведет к формированию повышенной (выше 60 HRB) твердости готовой жести, что превышает требования нормативно-технической документации.For the first case, when the delay in the supply of cooling water is less than 2.5 seconds, then the recrystallization processes do not have time to pass in the rolling stock moving along the discharge roller table, and therefore, the required microstructure and mechanical properties will not be ensured, allowing the hot rolled tackle to be processed into tin. With a longer delay than 3 seconds, few aluminum nitrides are formed in the structure, which will restrain grain growth during subsequent bell annealing of tin. This will lead to the formation of increased (above 60 HRB) hardness of the finished sheet, which exceeds the requirements of regulatory and technical documentation.
Во втором случае задержка подачи воды на полосу более 4,5 секунд приведет росту пластичности и снижению прочностных свойств подката, что, в свою очередь, будет способствовать получению "мягкой" жести, не отвечающей требованиям нормативно-технической документации, а также приводить к многочисленным порывам в процессе холодной прокатки на высокоскоростных непрерывных станах холодной прокатки. В случае задержки подачи воды на время менее чем 4,0 секунды, так же как и в первом случае, успевает образоваться некоторое количество нитридов алюминия, что недопустимо при термообработке жести в агрегатах непрерывного отжига из-за повышения твердости готовой жести свыше допустимых стандартами пределов.In the second case, a delay in supplying water to the strip for more than 4.5 seconds will lead to an increase in ductility and a decrease in the strength properties of the tackle, which, in turn, will contribute to the production of “soft” tin that does not meet the requirements of regulatory and technical documentation, as well as lead to numerous gaps during cold rolling on high-speed continuous cold rolling mills. In the event that the water supply is delayed for less than 4.0 seconds, as in the first case, a certain amount of aluminum nitrides has time to form, which is unacceptable during heat treatment of tin in continuous annealing units due to an increase in the hardness of finished tin over the limits allowed by the standards.
Отличительный признак, характеризующий намотку полосы подката на барабан моталки на заправочной скорости в диапазоне 510-570 м/мин с последующим ускорением не более 0,02 м/с2, в известных технических решениях не обнаружен.A distinctive feature that characterizes the winding of a strip of tackle on a drum coiler at a filling speed in the range of 510-570 m / min with subsequent acceleration of not more than 0.02 m / s 2 is not found in the known technical solutions.
Скорость охлаждения полос при душировании до температур смотки влияет на количество и форму зерен феррита, характер распределения перлита и цементита, выделение в структуре "избыточных фаз". Рост скорости охлаждения полосы до температуры смотки увеличивает количество зерен феррита, приводит к измельчению зерна феррита. При снижении скорости охлаждения полосы в структуре стали будут грубые выделения избыточных фаз. По границам зерен феррита пройдут участки перлита, а в ферритовой матрице окажутся глобулин цементита. При быстром охлаждении цементит образуется только в виде мелких включений по границам зерен, что обеспечивает получение стали с лучшими вытяжными свойствами. Этот факт в совокупности с необходимостью обеспечения требуемого температурного режима конца прокатки определяет скоростные условия смотки в заявляемом способе.The cooling rate of the strips when choked to winding temperatures affects the number and shape of ferrite grains, the distribution pattern of perlite and cementite, and the release of "excess phases" in the structure. An increase in the cooling rate of the strip to the winding temperature increases the number of ferrite grains and leads to the grinding of ferrite grains. With a decrease in the cooling rate of the strip in the structure of the steel will be a rough allocation of excess phases. Perlite sections will pass along the boundaries of the ferrite grains, and cementite globulin will appear in the ferrite matrix. With rapid cooling, cementite is formed only in the form of small inclusions along the grain boundaries, which ensures the production of steel with better exhaust properties. This fact, together with the need to ensure the required temperature at the end of rolling, determines the speed conditions of the winding in the inventive method.
То есть при заправочной скорости менее 510 м/мин для раската толщиной 30-40 мм при суммарном относительном обжатии в чистовой группе клетей 92-95% невозможно будет обеспечить температуру конца прокатки в диапазоне 870-900°С, следовательно, не будут получены требуемые механические свойства подката. При заправочной скорости намотки выше 570 м/мин не будет обеспечена требуемая скорость охлаждения, т.е. она будет выше требуемой, температура конца прокатки не попадет в указанный интервал, что также приведет, как указано выше, к формированию микроструктуры подката с повышенной твердостью (HRB>64 единиц). Интервал прироста скорости выбран из условия конечной толщины подката 2,0-2,3 мм, т.е. изменение конечной толщины подката варьируется в пределах 0,3 мм. Поэтому в указанном диапазоне заправочной скорости намотки ее прирост должен находиться в интервале 10-14 м/мин на каждые 0,1 мм конечной толщины подката.That is, at a filling speed of less than 510 m / min for a roll with a thickness of 30-40 mm with a total relative reduction in the finishing group of stands of 92-95%, it will not be possible to ensure the temperature of the end of rolling in the range of 870-900 ° C, therefore, the required mechanical rolled properties. If the winding speed is higher than 570 m / min, the required cooling rate will not be ensured, i.e. it will be higher than required, the temperature of the end of rolling will not fall into the specified interval, which will also lead, as indicated above, to the formation of a microstructure of rolled with increased hardness (HRB> 64 units). The interval of the increase in speed is selected from the condition of the final thickness of the rolled 2.0-2.3 mm, i.e. the change in the final thickness of the tackle varies within 0.3 mm. Therefore, in the indicated range of the winding filling speed, its growth should be in the range of 10-14 m / min for every 0.1 mm of the final thickness of the tackle.
Признак, характеризующий соотношение расхода воды при охлаждении полосы на отводящем рольганге, известен (см., например, Пат. РФ №1817714). Однако выбранный диапазон соотношения расхода воды снизу над расходом воды, подаваемой сверху 2-2,5:1, в известных технических решениях не обнаружен.A sign characterizing the ratio of water flow during cooling of the strip on the discharge roller table is known (see, for example, Pat. RF No. 1817714). However, the selected range of the ratio of the flow rate of water from below over the flow rate of water supplied from above 2-2.5: 1, is not found in the known technical solutions.
Этот признак позволяет уменьшить разницу в механических свойствах верхней и нижней поверхностей полосы. Вода, попадая на верхнюю поверхность полосы, стекая через кромки, обладает в 2-2,5 раза большей охлаждающей способностью за счет большего времени контакта полосы с водой по сравнению с нижней поверхностью. При большем соотношении с нижней поверхности будет происходить более интенсивное охлаждение, что приведет к появлению перепада механических свойств на верхней и нижней поверхностях полосы.This feature allows you to reduce the difference in the mechanical properties of the upper and lower surfaces of the strip. Water falling on the upper surface of the strip, flowing through the edges, has 2-2.5 times more cooling ability due to the longer contact time of the strip with water compared to the lower surface. With a larger ratio, more intensive cooling will occur from the lower surface, which will lead to the appearance of a difference in mechanical properties on the upper and lower surfaces of the strip.
Таким образом, представленная совокупность признаков заявляемого способа производства горячекатаных полос позволяет получить в условиях широкополосного стана горячей прокатки подкат толщиной 2-2,5 мм "двойной ширины" для дальнейшей переработки его в жесть с требуемым уровнем механических свойств.Thus, the presented set of features of the proposed method for the production of hot rolled strips allows to obtain under the conditions of a broadband hot rolling mill tackles with a thickness of 2-2.5 mm of "double width" for further processing into tin with the required level of mechanical properties.
На основании вышеприведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ горячей прокатки полос не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".Based on the above analysis of known sources of information, we can conclude that for a specialist the inventive method of hot rolling of strips does not follow explicitly from the prior art, and therefore meets the patentability condition "inventive step".
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
На широкополосном стане 2000 горячей прокатки ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" прокатывается полоса из стали марки 08пс размером 2,3×1670 мм.At the 2000 broadband hot rolling mill of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works, a strip of steel 08ps grade 2.3 × 1670 mm is rolled.
Сляб, нагретый до требуемой температуры, поступает на широкополосный стан горячей прокатки, имеющий в своем составе черновую группу клетей, промежуточный рольганг, чистовой окалиноломатель, чистовую непрерывную группу клетей с устройствами межклетевого охлаждения, а также отводящий рольганг с охлаждающими секциями и две группы моталок. После прокатки в черновой группе клетей широкополосного стана раскат толщиной 32 мм направляется по промежуточному рольгангу в чистовую группу стана, имеющему семь клетей, где полоса одновременно заполняет очаг деформации нескольких клетей. Режим обжатий в чистовой группе клетей стана выбран таким образом, чтобы обеспечить конечную толщину 2,3 мм, т.е. суммарное относительное обжатие в чистовой группе составляет (для указанной конечной толщины подката) 92,8%. При этом в последних двух чистовых проходах суммарное относительное обжатие составит 36,5% (для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в агрегатах непрерывного отжига) и 29,8% (для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в колпаковых печах). Температуру конца прокатки поддерживают в диапазоне 870-900°С. Далее подкат поступает на отводящий рольганг, где осуществляется дифференциальное охлаждение его поверхности водой сверху и снизу соплами душирующего устройства. Начало охлаждения подката на отводящем рольганге осуществляют с задержкой подачи воды на полосу. При этом для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в колпаковых печах задержка подачи воды составляет 2,5-3 секунды, а для подката с последующей его переработкой в жесть с агрегатах непрерывного отжига - 4-4,5 секунды. Соотношение расхода подаваемой на поверхность горячекатаной полосы охлаждающей воды снизу над расходом воды, подаваемой сверху, устанавливают в диапазоне 2-2,5:1. Полоса на заправочной скорости (540 м/мин) попадает на барабан моталки для смотки полосы в рулон. Далее осуществляется ускорение барабана моталки совместно с чистовой группой клетей таким образом, чтобы обеспечить температуру смотки в диапазоне 660-690°С (для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в колпаковых печах) и 710-740°С (для подката с последующей его переработкой в жесть с термообработкой ее в агрегатах непрерывного отжига). Произведенный по указанной технологии подкат "двойной ширины" имеет требуемый уровень механических свойств (твердость НРБ в пределах 50-64 единицы), позволяющий получать из него качественную жесть.The slab, heated to the required temperature, enters the broadband hot rolling mill, which includes a roughing group of stands, an intermediate roller table, a finishing descaler, a finishing continuous group of stands with inter-cell cooling devices, as well as a discharge roller table with cooling sections and two groups of coilers. After rolling in a draft group of stands of a broadband mill, a 32 mm thick roll is sent along the intermediate roller table to the finishing group of the mill, which has seven stands, where the strip simultaneously fills the deformation zone of several stands. The reduction mode in the finishing group of the mill stands is selected so as to provide a final thickness of 2.3 mm, i.e. the total relative reduction in the finishing group is (for the specified final thickness of the tack) 92.8%. In this case, in the last two finishing passes, the total relative reduction will be 36.5% (for tackle with its subsequent processing into tin with heat treatment in continuous annealing units) and 29.8% (for tackle with its subsequent processing into tin with heat treatment in bell-type furnaces). The temperature of the end of the rolling support in the range of 870-900 ° C. Next, the tackle enters the discharge roller table, where differential cooling of its surface by water from above and below by nozzles of the choking device is carried out. The beginning of the cooling of the tackle on the discharge roller table is carried out with a delay in the supply of water to the strip. At the same time, for tackle with its subsequent processing into tin with heat treatment in bell-type furnaces, the water supply delay is 2.5-3 seconds, and for tackle with its subsequent processing into tin with continuous annealing units - 4-4.5 seconds. The ratio of the flow rate supplied to the surface of the hot-rolled strip of cooling water from below over the flow rate of water supplied from above is set in the range of 2-2.5: 1. The strip at a refueling speed (540 m / min) falls onto the reel drum for winding the strip into a roll. Then, the winder drum is accelerated together with the finishing group of stands in such a way as to ensure the winding temperature in the range of 660-690 ° С (for rolling with its subsequent processing into tin with heat treatment in bell-type furnaces) and 710-740 ° С (for rolling with its subsequent processing into tin with its heat treatment in continuous annealing units). A double-width tackle manufactured using this technology has the required level of mechanical properties (hardness of NRB within 50-64 units), which makes it possible to obtain high-quality tin from it.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе.Based on the foregoing, we can conclude that the claimed method is workable and eliminates the disadvantages that occur in the prototype.
Заявляемый способ может найти широкое применение для производства тонкого горячекатаного подката "двойной ширины" с регламентируемыми механическими свойствами, предназначенного для дальнейшей переработки его в жесть при максимально возможной производительности широкополосного стана горячей прокатки. Так, при известных способах изготовления на широкополосных станах горячей прокатки подката, предназначенного для дальнейшей переработки его в жесть, из-за отсутствия регламентации температурно-скоростных параметров процесса производства не удается обеспечить требуемый уровень физико-механических свойств проката, в частности, уровень твердости, который не должен превышать 64 единицы по HRB. Кроме того, формирование заданных свойств в подкате "двойной ширины" в традиционных технологиях связано с рядом трудностей. В частности, существует проблема создания требуемой геометрии профиля поперечного сечения. Поэтому традиционные технологии изготовления горячекатаного подката для жести подразумевают производство узкого подката. Все это в совокупности ведет к снижению производительности широкополосных станов горячей прокатки.The inventive method can be widely used for the production of thin hot rolled rolled "double width" with regulated mechanical properties, intended for further processing it into tin at the maximum possible performance of a broadband hot rolling mill. So, with the known methods of manufacturing rolled strips on wide-band hot rolling mills intended for further processing into tin, due to the lack of regulation of the temperature and speed parameters of the production process, it is not possible to provide the required level of physicomechanical properties of the rolled product, in particular, the hardness level, which must not exceed 64 units for HRB. In addition, the formation of desired properties in a double-width tackle in traditional technologies is associated with a number of difficulties. In particular, there is the problem of creating the desired geometry of the cross-sectional profile. Therefore, the traditional manufacturing technology of hot rolled tin plate involves the production of narrow tack. All this together leads to a decrease in the performance of broadband hot rolling mills.
Эти явления можно исключить, управляя, с одной стороны, величиной деформации широкой полосы (как в чистовой группе клетей стана в целом, так и в последних двух чистовых проходах) и, с другой стороны, температурно-скоростными условиями процесса прокатки и смотки полосы в рулон, а также условиями охлаждения подката на отводящем рольганге.These phenomena can be eliminated by controlling, on the one hand, the magnitude of the deformation of the wide strip (both in the finishing group of the mill stands as a whole and in the last two finishing passes) and, on the other hand, the temperature and speed conditions of the process of rolling and winding the strip into a roll , as well as the cooling conditions of the tackle on the discharge roller table.
Следовательно, заявляемый способ соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".Therefore, the claimed method meets the condition of patentability "industrial applicability".
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122331/02A RU2267368C1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Strip hot rolling process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122331/02A RU2267368C1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Strip hot rolling process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2267368C1 true RU2267368C1 (en) | 2006-01-10 |
Family
ID=35872503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004122331/02A RU2267368C1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Strip hot rolling process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2267368C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2365439C2 (en) * | 2007-03-19 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method for hot rolling of low-alloyed steel |
| RU2371263C1 (en) * | 2008-05-26 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method for production of semi-finished rolled stocks for tin |
| RU2768955C1 (en) * | 2018-10-08 | 2022-03-25 | Даньели И К. Оффичине Мекканике С.П.А | Method of producing strip metal and apparatus for implementing said method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1493339A1 (en) * | 1987-06-16 | 1989-07-15 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Method of hot-rolling of strip stock |
| SU1713695A1 (en) * | 1989-02-01 | 1992-02-23 | Институт черной металлургии | Method of hot rolling in wide strip rolling mill |
-
2004
- 2004-07-20 RU RU2004122331/02A patent/RU2267368C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1493339A1 (en) * | 1987-06-16 | 1989-07-15 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Method of hot-rolling of strip stock |
| SU1713695A1 (en) * | 1989-02-01 | 1992-02-23 | Институт черной металлургии | Method of hot rolling in wide strip rolling mill |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2365439C2 (en) * | 2007-03-19 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method for hot rolling of low-alloyed steel |
| RU2371263C1 (en) * | 2008-05-26 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method for production of semi-finished rolled stocks for tin |
| RU2768955C1 (en) * | 2018-10-08 | 2022-03-25 | Даньели И К. Оффичине Мекканике С.П.А | Method of producing strip metal and apparatus for implementing said method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1103647C (en) | Method and apparatus for manufacturing hot-rolled steel strip | |
| CN109465295B (en) | Method for preventing edge cracking and strip breakage of hot continuous rolled steel plate in cold rolling | |
| CN1200782C (en) | Method and installation for producing thin flat products | |
| JPH06503853A (en) | Process and plant for producing steel strip with cold-rolled properties and products obtained directly in hot-rolling lines | |
| CN101844162B (en) | Method for removing residual stress of hot-rolling high-strength steel | |
| RU2004124250A (en) | METHOD AND PRODUCTION LINE FOR PRODUCING ULTRA THIN HOT ROLLED STRIPES FROM THIN SLABS | |
| CN113857242B (en) | Continuous casting and rolling production line and ferrite rolling low-carbon steel production method thereof | |
| RU2491356C1 (en) | Method and device for production of microalloy steel, in particular, pipe steel | |
| CN101809173A (en) | The hot-rolling method and the equipment of hot rolling of the band that constitutes by silicon steel or heterogeneous steel | |
| JP2001525253A (en) | Method and apparatus for producing high strength steel strip | |
| JP2004515362A (en) | Method for producing hot strip from steel with high manganese content | |
| JP3691996B2 (en) | Steckel hot rolling equipment | |
| RU2268793C1 (en) | Hot rolled steel coils producing method | |
| US6309482B1 (en) | Steckel mill/on-line controlled cooling combination | |
| CA2242728A1 (en) | Process for the hot rolling of steel bands | |
| RU2350412C2 (en) | Method of strips hot rolling | |
| JP2024543075A (en) | Method for producing hot strip made of fine-grained steel material | |
| RU2267368C1 (en) | Strip hot rolling process | |
| JPS5953625A (en) | Method and apparatus for heat treatment and mechanical rolling of hot-rolled strip products to obtain a controlled microstructure | |
| CN107075600A (en) | Apparatus and method for manufacturing heavy-gauge sheeting | |
| RU2350411C2 (en) | Manufacturing method of hot-rolled pipe steel rolls | |
| RU2270064C1 (en) | Method for making coils of hot rolled steel strips for tube production | |
| RU2389569C1 (en) | Method to produce hot-rolled coils from tube steels | |
| CN117696620A (en) | Hot rolling production method for improving cold heading performance of low-carbon cold heading steel wire rods | |
| JPH091209A (en) | Continuous casting of stainless steel strip Hot rolling equipment and method for producing stainless steel strip with excellent surface quality |